[发明专利]一种高频逆变直流点焊机

说明书

[技术领域]

本发明涉及焊接设备，尤其涉及一种高频逆变直流点焊机，主要应用在金属板材及金属构件界面之间的焊接，如汽车制造领域。

[背景技术]

传统的电阻焊电源主要是交流、直流工频点焊机，是通过调整可控硅导通角的大小来完成焊接电流的控制，技术上比较成熟，但体积庞大。因为是单相输入，能耗高、效率低且动态性能差，控制精不高。所以，工频电阻焊机电网匹配困难，功率因数低，耗能大，效率低；飞溅大，焊接质量差。

到了八九年代国外出现了中频逆变电阻焊(国内也有少量仿造)，供电由原来的单相提升为三相，变压器的工作频率由50HZ提升到1000HZ左右。中频电阻焊机的体积大为减少，效率也有所提升。直流中频电阻焊的焊接效率比交流点焊机有明显的提高，节能在60％—70％以上。但是，中频直流电阻焊机的控制箱体积庞大，成本高，售价昂贵，国内企业很少使用。。

电容储能电阻焊，由充电变压器、储能电容和焊接变压器组成，同等容量的储能电阻焊其体积特别的庞大，适用场合受到很大的限制。电容储能电阻焊机，输出焊接能量小，很难满足焊接市场的需求。

目前大部分逆变电源其控制电路都是采用了脉宽调制芯片，电路设计复杂，调试困难。其电流、电压信号很难根据需求进行处理。

最近市场已出现高频逆变点焊机。它具有动态响应好、控制精度高的特点，但输出功率太小，仅在10KW以下，尤其是以5KW以下为主，一般只适用于电池生产。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种输出功率大，体积较小；焊接效率高的高频逆变直流点焊机。

本发明进一步要解决的技术问题是提供一种控制电路较为简单，动态性能好、响应速度快、控制精度高、焊接质量好的高频逆变直流点焊机。

本发明更进一步要解决的技术问题是提供一种对电网干扰小，IGBT冲击小的高频逆变直流点焊机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种高频逆变直流点焊机，包括三相整流电路、逆变电路、高频变压器、整流滤波电路和DSP控制器，所述的三相整流电路将三相交流电转变成直流电，逆变电路在DSP控制器的控制下将三相整流电路输出的直流电转逆变成高频交流电，经高频变压器降压后由整流滤波电路产生脉动直流焊接电流；所述高频变压器的初级线圈与次级线圈分层交替绕制，层与层之间有绝缘层；初级线圈层夹在次级线圈层之间，初级线圈层的内层和外层都有次级线圈层；次级线圈用薄铜带分层绕制，每层一匝；所述的内层和外层的次级线圈层都是偶数层，内层的次级线圈层相互串联，相邻层的电流方向相反；外层的次级线圈层也相互串联，相邻层的电流方向也相反。

以上所述的高频逆变直流点焊机，所述的初级线圈层为2层，2层初级线圈层相互串联；每层初级线圈层有2层内层次级线圈层和2层外层次级线圈层，共有8层次级线圈层；次级线圈相邻层的串接点都连接变压器输出端的中心抽头，次级线圈各层的同名端并接，并连接变压器输出端。

以上所述的高频逆变直流点焊机，所述的高频变压器为2至4个，所有的高频变压器并联；高频变压器初次变比为40-80：1；所述的磁芯是E型磁芯，磁芯缝隙为0.2-0.8毫米，磁芯的材质是M_n-Z_n铁氧体材料；初级线圈用直径0.3-0.6毫米的绝缘铜线绞合使用，次级线圈用厚度0.3-0.6毫米的电解铜带；绝缘材料的厚度为0.05至0.1毫米。

以上所述的高频逆变直流点焊机，次级线圈的引脚与次级线圈的薄铜带一体，从各次级线圈层中引出后弯折到与变压器轴线垂直的平面上。

以上所述的高频逆变直流点焊机，包括第一电流反馈电路和第二电压反馈电路，所述的第一电流反馈电路和第二电压反馈电路从整流滤波电路的输出端采样，将采样值分别输入DSP控制器的信号输入端；所述的逆变电路包括IGBT桥路开关电路和隔离驱动电路；所述的DSP控制器产生4路PWM信号，经隔离驱动电路控制IGBT桥路开关电路的通断。

以上所述的高频逆变直流点焊机，包括第三电流反馈电路，所述的第三电流反馈电路从逆变电路的输出端采样，将采样值输入DSP控制器的信号输入端。

以上所述的高频逆变直流点焊机，包括第四电流反馈电路，所述的第四电流反馈电路从三相整流电路的输出端采样，将采样值输入DSP控制器的信号输入端。